중합효소 연쇄반응

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PCR의 종류와 응용

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중합효소 연쇄반응 (polymerase chain reaction, PCR)은 완전한 게놈의 염기서열이 알려진 생물체에서는 클로닝 기법 대신 더 빠르고 값싼 대체 방법을 제공하고 있다. 1980년대에 개발된 PCR은 세포없이 in vitro에서 수행할 수 있다. 이 기법을 이용하면, 주어진 뉴클레오티드 서열은 그것을 포함하는 어떤 DNA에도 선택적으로 빠르게 대량 복제할 수 있다. PCR은 현재 광범위하게 사용되고 있는데, 예를 들어 적은 양의 사람 DNA로부터 필요한 유전자를 대량 합성하는 데 쓰인다. PCR은 또한 질병 유전자를 진단하거나 법의학에 사용하기 위하여 DNA를 증폭하는 것과 같이 여러 가지 용도에 쓰인다.
PCR은 필요한 DNA주형을 DNA중합효소를 사용하여 반복적으로 복제하는 것을 원리로 이용한다. DNA중합효소는 복제하고자 하는 DNA주형의 양쪽 말단부위에 각각 결합하는 짧은 프라이머 뉴클레오티드에 의하여 복제하려는 염기서열에 유도된다. 이러한 올리고뉴클레오티드는 이중나선 DNA를 복제할 때 사용되도록 만든다. 프라이머는 화학적으로 합성해야 하므로 PCR은 필요한 유전자의 시작과 마지막 염기서열이 알려진 DNA를 클로닝할 때만 쓰일 수 있다. 이런 프라이머를 이용하여 DNA중합효소는 해당 유전자를 대량(보통 수십억 개)으로 복제한다. 이 방법은 그림에 요약되어 있다. PCR은 매우 예민한 방법이다. 시료에 있는 한 개의 DNA분자를 수없이 증폭하여 겔 전기영동에 의하여 분리한 후 염색을 통해 감식할 수 있다.
PCR은 여러 가지 용도로 유용하게 응용된다. 쳇째, PCR은 세포에서 상대적으로 짧은 DNA절편(10,000 뉴클레오타이드쌍 이하)를 클로닝하는 가장 효과적인 방법이다. PCR에 쓰일 원래 주형은 DNA 혹은 RNA 모두 가능하고, 게놈 DNA 나 cDNA 어느 것이든 PCR에 의해 복제할 수 있다.

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